斯坦福大學(xué)研究人員研發(fā)出可以防止爆炸的鋰離子電池，這種電池可以在過熱之前關(guān)閉，在溫度降下來后迅速重啟。

　　“人們嘗試了多種策略來解決鋰離子電池意外爆炸的問題。”斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程教授鮑哲楠說：“我們設(shè)計的電池首次可在反復(fù)加熱和冷卻循環(huán)中關(guān)閉和重啟，且性能不會受到影響。”鮑哲楠和她的同事在11日《自然—能源》期刊中闡述了這一研究成果。

　　傳統(tǒng)的鋰離子電池包含兩個電極，電極之間是攜帶帶電離子的液態(tài)或凝膠狀的電解質(zhì)。刺穿、短路或過度充電都會使電池產(chǎn)生熱量。如果溫度達(dá)到約150攝氏度，電解質(zhì)就會著火并引發(fā)爆炸。有幾種技術(shù)已經(jīng)被用來防止電池爆炸，例如在電解質(zhì)中加入阻燃劑，或在電池過熱之前發(fā)出警報。但是這些技術(shù)都是不可逆的，也就是說電池在出現(xiàn)過熱之后就無法再次使用了。

　　為了解決這一問題，該研究團(tuán)隊將目光轉(zhuǎn)向了納米技術(shù)。在實(shí)驗中，他們在帶有納米級凸起的鎳顆粒表面覆蓋了一層石墨烯，并將這些顆粒嵌入具有彈性的聚乙烯薄膜中。“我們將聚乙烯薄膜與一個電極連接起來，這樣電流可以通過它。”論文第一作者陳正說，“為了導(dǎo)電，那些帶凸起的鎳顆粒需要彼此接觸。但是在熱膨脹過程中，聚乙烯薄膜被拉伸，這些鎳顆粒就相互分開了，這就使薄膜不再導(dǎo)電，電流就不會通過電池。”

　　研究人員把電池加熱到70攝氏度以上后，聚乙烯薄膜迅速膨脹，鎳顆粒相互分開，電池不再工作。但是當(dāng)電池溫度回落到70攝氏度以下，聚乙烯薄膜收縮，鎳顆粒回到相互接觸狀態(tài)，電池開始繼續(xù)產(chǎn)生電流。他們甚至可以把溫度調(diào)高或降低，這取決于嵌入了多少鎳顆粒，以及選擇什么樣的聚合物材料。

　　“與之前的方式相比，我們對電池的設(shè)計提供了一種兼具高性能和安全性的可靠、快速且可逆的策略。”該研究的合作者之一崔毅說，“這種策略具有非常好的應(yīng)用前景。”